Устройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя

(22) Заявлено 21.05.81 (21) 3290066/18-10 31) М. КП.З С 01 К 1500 с присоединением заявки МоГосударственный оиитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 1511,82 72) Авторы изобретения К.С.Глиненко и К.С.Семенистый(71) Заявитель Львовский ордена Ленина политехнический институт им.Ленинского комсомола Ф (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОВОЙ ИНЕР 1 ЩИ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначенодля измерения показателя тепловойинерции термопреобразователей в лабораторных и заводских условиях при их5автоматической сортировке по значениюпоказателя тепловой инерции (ПТИ).Известно устройство для измеренияпоказателя тепловой инерции, содержащее измерительный мост, источникнагрева термапреобразователя, блокпамяти, два компаратора, счетчик импульсов и генератор счетных импульсов Г 1,Однако это устройство не обеспечивает высокой точности измерения.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для измерения показателя тепловой инерции, содержащее источникнагрева термопреобразователя с нагревателем термопреобразователя, измерительный усилитель, вход которогосоединен с термопреобразователем, авыход - с первымвходами двух схем 25,сравнения, вторые входы которых сое-динены .с источником опорного напряжения ( 2),Недостатком прототипа является погрешностьизмерения, обусловленная однократностью измерительного процесса, когда на точность измерения влияют многочисленные случайные погрешности, неизбежные при одиночных измерениях,Цель изобретения - повышение точности измерения путем исключения случайных погрешностей процесса измерения,Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены управ ляемый клич, частотомер и триггер, входы которого соединены с выходами схем сравнения, а выход соответствен" но.соединен с частотомером и управляющим входом ключа, другой вход ко торого соединен с источником питаний, а выход подключен к нагревателю тер- мопреобразователя. На фиг.1 представлена схема устройства, на фиг.2 - временные диаграммы его выходных сигналов.Устройство содержит термопреобраэователь 1, показатель тепловой инерции которого необходимо измерить, измерительный усилитель 2, источник опорного напряжения 3, две схемы сравнения 4 и 5, триггер 6, управляемый ключ 7, источник нагрева термо 9741481 1Рд . а е ю едГ,Мг(Е 1/Е ) физмеряется при помощи частотомера10, Отсюда значение ПТИ преобразователя 1 определяется зависимостью:1 1 11 л(Е /Е. 1 Р . Ргде 1=1/ Еп(Е /Е ) - коэффициент пропорциональности,определяемый значениями Е и Е,т.е. источникомопорного напряжения 3.Систематическая погрешность измерения, обусловленная конечностью времени 1 снагрева подогревателя электротеплового преобразователя 1, можетбыть легко учтена в конечном результате измерения путем введения поправки.1г=(- -ьгРСледовательно, шкала частотомера10 может быть отградуирована в значениях измеряемого параметра,Многократность процесса измерениязначения г обуславливает сглаживаниеслучайных погрешностей, неизбежныхпри одиночном измерении, вследствиечего повышается точность измерения ПТИконтролируемого термопреобраэователя.1 Технико-экономическая эффективность устройстваобусловлена повышени"ем точностиизмерения при массовом контроле электротепловых преобразователейФормула изобретенияУстройство для измерения показателя тепловой инерции термопреобразователя, содержащее нагреватель термопреобразователя с источником питания,измерительный усилитель, вход которо 45 го соединен с термопреобразователем,а выход с первыми входами двух схемсравнения, вторые входы которых соединены с источником опорногб напряжения, о.т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерения, в него введены управляемыйключ, частотомер и триггер, входы которого соединены с выходами схемсравнения, а выход соответственно соединен с частотомером и управляющимвходом ключа, другой вход которогосоединен с источником питания, а выход подключен к нагревателю термопреобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СШй 9 375908 Э,кл. 73 - 1 Р, опублик. 1973.2. йвторское свидетельство СССР9 655912, кл. С 01 К 15/00, 1979преобразоваФеля 8,нагреватель термопреобразователя 9, частотомер 10.Устройство работает следующим об-разом.Выходное напряжение термопреобраэователя 1, усиленное при помощи измерительного усилителя 2, поступаетна первые входы схем сравнения 4 и 5,на вторые входы которых подаютсяопорные напряжения Е и Е (Е Е) отисточника опорных напряжений 3. При 10этом схема сравнения 4 срабатывает,если выходное напряжение усилителя 2превышает опорное напряжение Ет.е.при ОэЕ 4а схема сравнения 5когда выходное напряжение усилителя 152 становится меньше опорного напряжения Е, т.е. когда ОэЕ . На выходах схем сравнения 4 и 5 появляются при этом импульсы, поступающие насоответствующие входы триггера 6,который может быть выполнен в видей 5- или 1 К-триггера, в зависимостиот вида выходных импульсов схем сравнения.Усиленный выходной сигнал термочувствительного элемента в регулярном тепловом режиме изменяется по экспоненциальному закону:+ИОр (с)=Ел г ф30где Е - значение выходного напряжения чувствительного элемента в момент окончания теплового импульса,Г - измеряемое значение ПТИпреобразователя 1;,текущее время.Спустя некоторый промежуток време,ни 6 й, выходное напряжение остывающего преобразователя 1 достигает значения Е , при котором срабатываетсхема сравнения 5. Значение ь связа 2.но с величиной г зависимостью: С выхода схемы сравнения 5 посту" пает сигнал на один из входов тригге-. ра б, на входе которого появляется "единица", поступающая на частотомер 10 и управляющий вход ключа 7. Управляемый ключ 7 замыкается и на подогреваемые элементы преобразователя 1 от источника нагрева 8 поступает ток, нагревающий термопреобразователь 1. Как только выходной сигнал преобразователя 1 достигает значения, равного Е, срабатывает схема сравнения 4 и на другой вход триггера б поступает сигнал, который переводит его в "нуль". При этом ключ 7 размыкается 60 и подогрев преобразователя 1 прекращается. После прекращения действия теплового импульса преобразователь 1 остывает до тех пор пока его выходное напряжение не достигает зна чения Е . После этого описанный процесс многократно повторяется.Частота следования выходных импульсов триггера б, равная.лнал ППП фПатеит", г.ужгород, ул.Проектная, 4 680/56 Тираж 887 ВНИИПИ Государственного комит по деламиэобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушская